Использование газового топлива неэффективно, без применения специальных горелок. Сегодня рынок предлагает немалый выбор конструкций, от профессиональных, создающих температуры до 1500 градусов и выше, до бытовых устройств, которые нужны для отопления, готовке пищи.
Тем не менее самостоятельно изготовление этих устройств домашними умельцами обычное дело. Причина проста — газовая горелка своими руками, приспособленная к конкретной задаче и условиям работы удобнее, даже если обходится дороже фабричной.
Виды и классификация
По назначению устройства разделяют на профессиональные и бытовые.
К первым относятся:
- Горелки для работы связанных с обработкой металла: для пайки, кузнечных, сварочных.
- Устройства для общестроительных, дорожных работ, устройстве кровли, работах по обжигу дерева, очистке от старой краски.
- Технологическое оборудование различного назначения. К примеру, сушильные камеры, инструменты пищевой промышленности.
Из бытовых это газовая плита, форсунки домашних печей, отопительных котлов, газовые конвекторы.
К бытовым можно отнести устройства домашней мастерской. Именно тут чаще всего встречаются горелки своими руками не только изготовленные, но изначально спроектированные под выполнение специфических задач.
Устроены они по двум основным схемам:
- инжекторные или инжекционные;
- с полным предварительным смешиванием рабочей смеси, или эжекционные.
В первом типе воздух (или кислород) захватывается подаваемой струей газа. У вторых получение газовоздушной смеси происходит в предварительной камере.
Изготовление газовой горелки из подручных материалов: поэтапно
Список материалов и инструментов:
• дрель;• болгарка;• молоток;• наждачная бумага;• заготовки из латуни для форсунки рассекателя;• тонкая латунная трубка диаметром 15 мм;• деревянные бруски;• тиски;• силиконовый уплотнитель или ФУМ-лента;• шланги для соединения;• вентиль для регулировки.
Как изготовить форсунку и ручку
В первую очередь берем латунную трубку и приделываем к ней ручку – например, из старой горелки, или из деревянного бруска, перед этим его обработав. В бруске сверлим отверстие под латунную трубку с соответствующим диаметром. Засунув трубку в брус, закрепляем ее силиконом или эпоксидной смолой.
Далее приступаем к более трудоемкому и длительному этапу работы – изготовлению форсунки. Отверстие по размеру желательно должно быть 0,1 мм.
Сверлом можно проделать отверстие чуть больше, и затем края подогнать до 0,1 мм. Отверстие должно иметь правильную форму, чтобы пламя было ровное.
После этого фиксируем заготовку в тисках, берем молоток и аккуратно, в вертикальной плоскости с «оттяжкой» к середине заготовки наносим удары по будущей форсунке. Изделие равномерно прокручиваем для образования идеального отверстия.
Затем берем наждачную бумагу с мелкой зернистостью и шкурим головку форсунки. Для соединения с трубкой на заднюю часть изделия наносится резьба, также элементы можно просто спаять – но в дальнейшем ремонт деталей будет более сложным.
Теперь мы присоединяем устройство к газовому баллону и поджигаем его – горелка своими руками готова к работе. Однако здесь можно увидеть, что для регулировки газового потока можно только открывать и закрывать кран газового баллона, и так получить нужное пламя весьма сложно. Что мы можем сделать?
Как улучшить регулировку пламени
Для нормальной работы нашего самодельного агрегата мы установим на него рассекатель и кран. Кран монтировать лучше возле ручки, на расстоянии около 2–4 см, но можно закрепить и на подводящую трубку. Как вариант – взять кран горелки от старого автогена или другой аналогичный кран, который крепится резьбой. Чтобы уплотнить соединение, берем ФУМу-ленту.
Рассекатель устанавливаем на трубе с форсункой, он изготовляется из латуни, диаметр 15 мм. Самым оптимальным вариантом является деталь цилиндрической формы, где есть отверстие под трубку с форсункой. В случае отсутствия таковой, делаем так:
1. Берем трубу из латуни диаметром 35 мм и отрезаем кусок 100–150 мм.2. Берем маркер, отступаем от конца и намечаем 3–5 точек, с равным расстоянием между ними.3. Сверлим в трубе отверстия 8–10 мм, берем болгарку и к ним ровно делаем пропилы.4. Подгибаем все к центру и привариваем к трубе горелки.
Что необходимо чтобы сделать?
Сначала инструменты. Хотя по большей части сборку делают из уже готовых элементов, необходимы:
- Ножовка по металлу.
- Дрель с набором сверл.
- Пассатижи, отвертка, напильники личной, бархатный либо соответствующие надфили.
- Набор плашек и метчиков с держателями.
- Слесарные тиски.
Из основных материалов понадобятся:
- Резиновый или силиконовый шланг для подключения устройства к баллону с газом.
- Два газовых вентиля: главный, открывающий подачу газа и регулировочный, служащий для изменения количества газа подаваемого в зону горения.
- Трубка с тонким отверстием на выходе— жиклер (форсунка).
Нередко, газовый жиклер называют ниппелем, что неправильно и противоречит принципу работы устройства. Ниппель — трубка с резьбой, нередко со встроенным клапаном. Служит для соединения деталей. Жиклер обеспечивает впрыск нужного количества топлива в смесительную камеру (к примеру — жиклер карбюратора).
- Трубки для тела изделия, камеры инжектора с соплом.
- Рукоятка.
Точный список определится при подробной проработке чертежей самодельной газовой горелки, исходя из заготовок, имеющихся в распоряжении.
Как горючее используют:
- пропан или пропан-бутановую смесь;
- метан или природный газ;
- ацетилен;
- водород.
У каждого газа свои особенности. Для бытовых, а также самодельных систем наиболее удобен ацетилен, пропан, а также его смесь с бутаном.
Водородный баллон достать довольно сложно, у метана давление выше, чем у бытового газа, ему необходим редуктор.
Водородная сварка
Водородное пламя может быть прекрасной альтернативой ацетиленовому, с его помощью также можно проводить резку, пайку и сварку. Водородная сварка практически безвредна, причиной тому является пар, являющийся здесь продуктом горения.
Если вы владеете газовой, то водородная сварка не будет для вас слишком затруднительной. Люди пользуются газовой сваркой уже более века, основным горючим газом в ней является ацетилен, однако водород более продуктивен, отличие в том, ацетиленовое пламя способно восстановить железо, а водородное его окисляет.
Водородная сварка происходит с участием кислорода и смеси горючего газа. Сварочная ванна в этом случае покрывается слоем шлака, с шов получается тонким и пористым, сейчас применяются углеводороды, при помощи которых удалось решить эту проблему.
Безопасность работы
Главный травмирующий фактор при использовании и наладке горелки — температура.
Опасен и газ, даже бытовой, о чем свидетельствуют несчастные случаи, связанные со взрывами, либо отравлением.
Мощность пропановой горелки зависит от диаметра инжектора и форсунки. Нужно помнить: горит не сам газ, а смесь его с воздухом (кислородом).
Чем больший объем вступает в реакцию, тем сильнее факел. При этом возрастает опасность получить в инжекторной камере опасную пропорцию пропана с воздухом, а как следствие небольшой взрыв — хлопок.
Поэтому самодельная горелка не нужна слишком большой. Как правило, диаметр инжектора не превышает 3-5 см, а отверстие жиклера 0,5 мм.
Важно! Работайте в проветриваемом помещении либо на улице. Для защиты рук используйте перчатки.
Основные требования
Перечислим признаки качественной газовой горелки:
- Топливо сгорает полностью: данное требование является очень важным, так как при неполном сгорании газа не только падает КПД отопителя, но и происходит загрязнение атмосферы оксидом азота и угарным газом.
- Устройство имеет достаточно продолжительный срок службы.
- Конструкция предельно проста, установка не вызывает затруднений.
- Издаваемый горелкой шум не превышает допускаемых санитарными нормами значений.
Если горелка является комбинированной, то есть она способна работать с различными видами топлива, то перенастраиваться на тот или иной вид горючего она должна быстро и просто.
Какую делать?
Перед тем как приступить к изготовлению, выберем подходящий тип горелки из следующего перечня:
- атмосферные инжекционные;
- эжекционные;
- с наддувом.
Второй и третий тип более сложен для изготовления. А чтобы организовать наддув понадобится сжатый воздух либо кислород, а значит компрессор либо еще один баллон.
Проще всего для самостоятельного исполнения будет первый тип, именно его стоит предпочесть.
Управление процессом атмосферной горелки происходит регулировочным вентилем. Поэтому от того, какой подвернется, во многом зависит выбор типа, а также модели самого устройства.
Нужно помнить, что горение того или иного газа зависит от диаметра отверстия жиклера. Водородный жиклер имеет его несколько меньше, пропановый — больше.
Конструкции, схемы, чертежи, технология сборки
В первую очередь понадобится чертеж будущего устройства, эскиз или схема горелки, с размерами.
Найти готовый несложно с помощью интернета. Если вы представляете общие принципы работы устройства, владеете методикой его расчета, разработать проект можно самостоятельно.
Как простой вариант — использовать вентиль от баллона из-под пропана или кислорода, известный как модель ВК-74 (см. схему).
К боковой резьбе вытачивают штуцер, который одновременно будет служить рукоятью. Можно использовать подходящую по размеру трубу. На одной ее стороне нарезать внутреннюю резьбу, с другой сделать хвостовик для надевания газового шланга.
На ту резьбу, которой он крепится к баллону, навинчиваем заглушку. В ее торце сверлим отверстие, нарезаем резьбу под жиклер. К заглушке на стальных спицах привариваем сопло, которое одновременно послужит инжекторной камерой.
Еще проще, если вам попадется старый ацетиленовый резак или бензорез. По сути, это готовая горелка. Достаточно убрать, чтобы не мешали, части связанные с подачей кислорода, газовое сопло заменить жиклером, закрепить над ним инжекторную камеру-сопло.
Как собрать трансформаторный аппарат?
Процесс сборки трансформаторного аппарата для сварки несколько отличается от предыдущего варианта. Работает он на переменном токе. Для сварки постоянным током к нему собирается простейшая приставка. Для сборки аппарата своими руками нужно раздобыть трансформаторное железо для сердечника и несколько десятков метров толстой медной шины или просто толстого провода. Можно поискать эти вещи в пунктах приема цветного и черного металла, у друзей и знакомых. Рекомендуется сердечник делать П-образным, но можно и круглый, тороидальный. Некоторые умельцы с успехом используют в качестве сердечника статор сгоревшего электромотора. Для П-образного сердечника порядок сборки может быть таким:
Для выполнения первичной обмотки потребуется обмоточный провод.
Набрать сердечник из трансформаторного железа до оптимального его сечения около 55 квадратных сантиметров. Можно и больше, но аппарат получится тяжелым. При сечении меньше 30 см² прибор может потерять некоторые свои качества. Для выполнения первичной обмотки идеально годится специальный обмоточный провод сечением 5-7 мм². Он изготовлен из меди, имеет термостойкую стеклотканевую или хлопчатобумажную изоляцию
Это очень важно, так как при работе обмотка может нагреваться до температуры выше 100 градусов. Сечение провода обычно квадратное или прямоугольное
Найти такой провод не всегда удается. Можно заменить его обычным проводом такого же сечения и доработать: снять изоляцию, обмотать провод полосками стеклоткани, пропитать тщательно специальным электротехническим лаком и просушить. Первичная обмотка состоит из 200-230 витков. Для вторичной обмотки сначала можно намотать 50-60 витков. Обрезать провод не нужно. Нужно включить первичную обмотку в сеть. Найти на проводах вторичной обмотки место, где напряжение будет равно 60-65 В. Для того чтобы найти эту точку, приходится отматывать или наматывать дополнительные витки. Мотать можно алюминиевый провод, увеличив сечение в 1,7 раз. Простейший трансформатор собран. Осталось разместить его в подходящем корпусе. Для выводов вторичной обмотки делаются клеммы из меди. Берется трубка диаметром около 10 мм длиной 3-4 см. Ее конец расклепывается, и в нем просверливается отверстие, диаметр которого 10 мм. В другой конец трубки нужно вставить очищенный от изоляции конец провода и обжать его легкими ударами того же молотка. Для усиления контакта провода с трубкой-клеммой можно нанести на нее насечки керном. К корпусу самодельные клеммы прикручиваются болтами и гайками М10. Желательно подбирать медные детали. Можно при намотке вторичной обмотки делать отводы через каждые 5-10 витков провода. Эти отводы позволят ступенчато менять напряжение на электроде. Осталось сделать электрододержатель. Его можно изготовить из трубы диаметром около 18-20 мм. Общая ее длина примерно 25 см. На концах в 3-4 см от торца выпиливаются выемки примерно до половины диаметра. Электрод вставляется в выемку и прижимается пружиной из приваренного куска стальной проволоки диаметром 6 мм. К другому концу крепится винтом и гайкой М8 такой же провод, из которого выполнена вторичная обмотка. На держатель надевается резиновая трубка подходящего внутреннего диаметра. Подключать аппарат к домашней сети рекомендуется с помощью рубильника и проводов сечением 1,5 мм² или больше. Ток в первичной обмотке обычно не бывает выше 25 А. Во вторичной обмотке он может быть от 60 до 120 А. При работе рекомендуется через 10-15 электродов диаметром 3 мм делать перерыв, чтобы трансформатор остыл. При более тонких электродах можно этого не делать. В режиме резки перерывы следует делать чаще.
Мини
Совсем крохотную газовую горелку можно изготовить из штуцера для накачки баскетбольных мячей, иголки шприца и парочки капельниц, или как их называют медицинских «систем» капельного введения лекарств. Работать самоделка может даже от баллончика для заправки зажигалок.
Регулировочные роликовые зажимы исполнят роль вентилей.
Правда, к этому устройству нам понадобится принудительная подача воздуха, для инжекции атмосферного воздуха диаметр сопла слишком маленький. С этой целью можно использовать компрессор аквариума, либо старого холодильника.
У иглы шприца и штуцера аккуратно стачиваем острие. После этого, иглу шприца слегка согнув вставляем в боковое отверстие штуцера, так, чтобы конец слегка вышел из срезанного кончика.
Место ввода иглы обматываем медной проволокой, хорошо пропаиваем с кислотой.
Горелка готова. Осталось подсоединить к ней газ и воздух .
Газовая горелка своими руками
Итак, рассмотрим, как делаются газовые горелки для котлов отопления своими руками. Самодельную газовую горелку для твердотопливного котла можно собрать на базе вентиля от кислородного баллона, например, ВК-74. Его выходной патрубок следует оснастить самодельным штуцером, который посредством резинотканевого шланга можно будет подключить к редуктору.
На входном патрубке, предназначенном для ввинчивания в баллон, нужно установить колпачок с отверстием для подключения жиклера. Последний может быть позаимствован у газовой плиты или паяльной лампы.
К колпачку необходимо приварить сопло – отрезок стальной трубы длиной 100 мм, толщина стенки которой составляет 2 мм.
Между колпачком и соплом должен остаться зазор в 15 мм, через который будет осуществляться забор воздуха, поэтому сначала к колпачку нужно приварить три отрезка толстой проволоки, а уже к ним – трубу-сопло.
Поджигается самодельная горелка в три приема:
- Открываем кран на магистрали газоснабжения или на баллоне (в случае использования сжиженного газа).
- Подносим к соплу спичку, зажигалку или горящий фитиль из бумаги.
- Открываем вентиль.
Мощность данного устройства можно регулировать, закрывая или приоткрывая вентиль. Наиболее горячей является зелено-голубая часть пламени.
Настройка сопла состоит в том, чтобы расположить факел в его центре. Для этого несколько подгибают держатели из проволоки.
Если горелка нужна для работы, к ее соплу следует приварить наконечник, изогнутый под углом 45 градусов.
Основой для самодельной газовой горелки может выступать и стальной баллонный вентиль. На его патрубок навинчивают заглушку с проделанным в ней отверстием под жиклер. В данном случае «донором» жиклера служит паяльная лампа, сопло которой имеет диаметр 0,8 мм. Сопло самой горелки должно иметь диаметр 30 мм. Меняя его длину при помощи насадок, можно регулировать величину факела. Роль регулятора может играть вентиль.
Форсунка и ручка — варианты изготовления
Если взглянуть со стороны, ручка и форсунка, по сути, весь агрегат. Остальное трубки и вентили, подводящие газ.
Для форсунки можно приобрести латунный жиклер от газовых приборов. Они без проблем продаются, стоят копейки.
Если нужна особая конструкция, поступить можно следующими образом.
Подходящую заготовку зажимаем тисками.
Чтобы не смять резьбу зажимая деталь в тиски воспользуйтесь прихватите сначала обычной деревянной прищепкой.
Аккуратно сверлим отверстие сверлом подходящего диаметра, не доходя до конца около миллиметра. Стачиваем оставшийся металл, до появления точки, оставленной самым кончиком сверла.
После этого, тонким сверлом или закаленным шилом изнутри пробиваем отверстие нужного диаметра.
В качестве рукоятки можно использовать любой подходящий предмет. Подойдет ручка от старого паяльника, обрезок толстостенного шланга, просверленный кусок дерева.
Для фиксации деталей и шлангов используем зажимные хомуты, клей термопистолета.
Регулировку и настройку пламени горелки производят следующими способами:
- вентилем регулировки газа — текущая;
- перемещением форсунки (жиклера) по оси инжекционной камеры, изменением его отверстия.
- изменением размера и формы приточного окна, через которое поступает атмосферный воздух.
Последние два способа применяются при настройке. При эксплуатации их менять не требуется. Однако если вы не уверены в точности расчетов конструкции стоит позаботится о возможности их регулировки.
Самодельная газосварка
В данном проекте для резки, сварки, пайки используется водородное пламя. В отличие от ацетилена, который используется в традиционных аппаратах, водород практически безвреден. При его сгорании образуется водяной пар.
Фабричные сварочные аппараты на водороде работают от обычной и трехфазной сети, обладают различной мощностью. В них можно регулировать температуру рабочего пламени в интервале 600…2600°С. Устройства просто эксплуатировать. Они, в отличие от ацетиленовых, не требуют перезарядки, работа с ними отличается низкой трудоемкостью. Агрегаты безопасны при хранении, в работе.
Водородное сварочное устройство является незаменимым помощников домашним умельцам. Фабричные изделия стоят недешево, они неудобны при работе с небольшими деталями. Потому выгоднее сделать их самому.
Водородную смесь получают в результате электролиза водного раствора, в котором присутствует едкий натр. Источник тока делают из выпрямителя, используемого при зарядке аккумуляторов автомобилей.
В качестве сосуда, в котором будет проходить электролиз, подходит пол-литровая стеклянная банка, которую следует закрыть полиэтиленовой крышкой. В последней делают три отверстия: два для выводов от электродов; одно для размещения трубки, по которой будет отводиться получаемый газ. Все выводы, соединение крышки с банкой герметизируют, например, клеем «Момент».
Электроды делают из пластин нержавеющей стали. Ширины достаточно 4 с, им, для увеличения площади, им придают форму змейки.
Готовят электролит, добавляя к очищенной воде 8…10% гидроокиси натрия. Заполняют им через трубку отвода газов стеклянную банку (пользуются шприцом объемом 50 мл). Второй сосуд применяют как гидродозатор для барботирования полученных газов. Далее газы должны поступать в третью емкость – она выполняет роль затвора для выхода газов.
Для увеличения безопасности в системе предусматривают два расположенных последовательно засова. Благодаря им исключается проскок пламени между аппаратом и электролизером.
Газ, в котором присутствует водород, кислород и пары горючих веществ, выходит через иглу медицинского шприца. Температура пламени может быть 2500°С. Она поддается регулированию – это делают, изменяя подаваемое в электролизер напряжение.
Пользуясь водородной сваркой, следят за горением газа – оно должно быть стойким. Если изменять напряжение, подаваемое на электроды, то это вызывает коррекцию силы тока. Последнее влияет на дозу газа, который выделяется из электролизера.
Игла в аппарате, который работает на водороде, должна быть диаметром0,6…0,8 мм. Для трубок используют медицинские капельницы, гелиевые ручки. Для затворного сосуда подходит баночка из пластмассы. Все элементы конструкции размещают в подходящем по габаритам корпусе.
Объем гидроокиси натрия в растворе всегда постоянный, а вот воду приходится добавлять. Делают это, используя медицинский шприц с иглой. Рабочую иглу снабжают держателем, например, деревянной ручкой от инструментов; в ней просверливают отверстие, в которое проходит трубка.
Источник
